DE1798004B2 - Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Bestimmung des KohlenstoffÄquivalentes von übereutektischem Gußeisen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Bestimmung des KohlenstoffÄquivalentes von übereutektischem GußeisenInfo
- Publication number
- DE1798004B2 DE1798004B2 DE1798004A DE1798004A DE1798004B2 DE 1798004 B2 DE1798004 B2 DE 1798004B2 DE 1798004 A DE1798004 A DE 1798004A DE 1798004 A DE1798004 A DE 1798004A DE 1798004 B2 DE1798004 B2 DE 1798004B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sample
- cast iron
- stabilizer
- carbon equivalent
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/10—Making spheroidal graphite cast-iron
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/20—Metals
- G01N33/205—Metals in liquid state, e.g. molten metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S73/00—Measuring and testing
- Y10S73/09—Molten metal samplers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Bestimmung des Kohlenstoff-Äquivalents von
übereutektischem Gußeisen entsprechend einer für untereutektisches Gußeisen bekannten Bestimmungsweise
durch Abkühlen einer Probe des geschmolzenen Materials und Bestimmen des thermischen Flüssigkeits-Haltepunkts
der Abkühlkurve. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens bestehend aus einem Tiegel, in dem sich ein Thermoelement befindet.
Die Kohlenstoffäquivalentbestimmung beruht auf der genauen Messung des anfänglichen oder dem flüssigen
Zustand zugeordneten Haltepunkts, welcher in einer Probe aus geschmolzenem Gußeisen beim Beginn
der Erstarrung auftritt. Das Kohlenstoffäquivalent (CE) kann als die in einer Probe aus Gußeisen
enthaltene Gesamtprozentmenge des Kohlenstoffs plus ein Drittel der Gesamtprozentmenge an Silizium
plus ein Drittel der Gesamtprozentmenge an Phosphor definiert werden, und zwar bezogen auf das
Gesamtgewicht der Probe. Unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen ist die Haltepunkt-Flüssigtemperatur
für untereutektische Gußeisen, d. h. Gußeisen mit einem Kohlenstoffäquivalent von weniger als
4,35 0In, leicht beobachtbar. Die freigesetzte Wärme,
wenn Austenit auszufallen beginnt, bewirkt einen isothermischen Haltepunkt in der Abkühlkurve.
Die Temperatur, bei welcher der flüssige Halte-Dunkt
auftritt, steht in direkter Beziehung zum Kohlenstaffäquivalent des Metalls und wird nicht merklich
durch normale Mengen aus Mangan, Chrom, Nickel oder anderen üblichen verunreinigenden Elementen
beeinflußt. Bei genauer Beobachtung ist die Messung des flüssigen Haltepunkts konsistent reproduzierbar
und bei tatsächlicher Gießerei-Anwendung viel schneller und zuverlässiger als chemische Analyse.
Vom praktischen Standpunkt sind die Anteile an Kohlenstoff und Silizium die beiden Hauptvariablen
in Gußeisen, da der Phosphorgehalt im allgemeinen so niedrig liegt, daß er für irgendein gegebenes
Kohlenstoffäquivalent verhältnismäßig unwirksam ist. Der Siliziumgehalt kann auf der Basis von Abschreckuntersuchungen
geschätzt werden, so daß lediglich die Bestimmung d:s Kohlenstoffgehalts übrigbleibt.
Durch Bestimmung des Kohlenstoffäquivalents aus einer Abkühlkurve der Gußeisenprobe kann
der Kohlenstoffgehalt aus seiner Beziehung zum Kohlenstoffäquivalent berechnet werden. Mit dieser
Kenntnis des Kohlenstoffgehalts weiß eine Gießerei vor dem Gießen, ob die Zusammensetzung des Gußeisens
die geforderten Spezifikationen erfüllt.
Eine geeignete verbrauchbare Phasenänderungsanzeigevorrichtung zur Anwendung bei der Bestimmung
des Kohlenstoffäquivalents von geschmolzenem Gußeisen ist in der USA.-Patentschrift 3 267 732 angegeben.
Die Kohlenstoffäquivalent-Technik mittels der Abkühlkurvenuntersuchung ist auch dem Artikel
»Carbon Equivalent in Sixty Seconds« in der Zeitschrift »Modem Castings«, März 1962, S. 37 bis 39,
beschrieben. Auf Seite 38 dieses Artikels ist dargelegt, daß die FIüssigkeits-Knickstelle für übereutektische
Eisen, d. h. solche mit einem Kohlenstoffäquivalent von gleich oder größer als etwa 4,35 °/o, dem
eutektischen Punkt, nicht genügend klar definiert ist, um mit dieser Untersuchung aufgezeichnet zu werden,
und daß somit die Untersuchung auf untereutektische Eisen beschränkt ist, d. h. solche mit einem Kohlenstoffäquivalent
von weniger als 4,3 %>.
Der Erfindung liegt die Aufgabe "ugrunde, eine Ausdehnung des Kohlenstoffäquivalentverfahrens auf
übereutektisches Eisen bis herauf zu der Temperatur, bei solcher sich freies Graphit bildet und beim Abkühlen
aus dem geschmolzenen übereutektischen Gußeisen herausfließt, zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der geschmolzenen Probe ein Stabilisator
zugesetzt wird, welcher die Eigenschaft aufweist, die primäre Graphitbildung während der Abkühlung dei
Probe bis zu ihrer Erstarrungstemperatur zu verzögern und die Bildung eines thermischen Haltepunkts
zu föidern.
Weiterbildungen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß für den Stabilisator zumindest
ein Element aus der Gruppe Wismut, Bor, Cer Blei, Magnesium und Tellur verwendet wird, daß eir
Mischmetall, d. h. ein Gemisch von seltenen Erdelementen mit Atomzahlen von 57 bis 71 in Metall
form, enthaltender Stabilisator verwendet wird bzw daß das Kohlenstoffäquivalent der Probe gleich den
Kohlenstoffäquivalent der Schmelze gehalten wird.
Die erfindiingsgemäße, aus einem Tiegel mit darii
befindlichem Thermoelement bestehende Vorrichtunj ist dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenflächi
des Tiegels der Stabilisator angebracht ist.
Es seien nun die Grundlagen der Erfindung aus führlichcr erklärt.
Übereutektisches Gußeisen neigt zur Bildung voi
stabilem Graphit beim Abkühlen von der Schmelze zur Erstarrungstemperatur von Zementil über die Bildung
von instabilem Eisenkarbid, das sich unmittelbar in Eisen und Kohlenstoff (Graphit) zersetzt. Dies
verursacht komplizierte VVärmewirkungen, die zu einem schlecht definierten Haltepunkt der Abküblkurve
führen. Es wurde jedoch ermittelt, daß dann, wenn das Karbid stabilisiert wird, um eine vollständige
Graphitbildung zu verzögern, einfache Erstarrung des Eisenkarbids erreicht wird, was einen Haltepunkt
der Abkühlkurve bei der Karbidbildungstemperatur infolge der höheren Wärme der Bildung von
Eisenkarbid gegenüber Graphit bewirkt.
Wird nun ein Karbidstabilisator in einer Probe geschmolzenen übereutektischen Gußeisens in einer
ausreichenden Menge vorgesehen, so erreicht man einen wahrnehmbaren anfänglichen Haltepunkt der
Abkühlkurve der Probe bei der Karbidbildungsteoiperatur,
der eine Bestimmung des Kohlenstoffäquivalents des Gußeisens und/oder bestimmte mechanische
und physikalische Zustände zuläßt, wie sie in dem geschmolzenen Zustand vor der Verarbeitung
bestand.
Irgendein die Primärgraphitbildung während der Abkühlung der geschmolzenen Probe des übereutektischen
Gußeisens zu seiner Erstarrungstemperatur verzögerndes Material, das zudem inert ist gegenüber
dem Kohlenstoffäquivalent der übereutektischen Gußeisenschmelze,
mit der es kombiniert wird (inert in dem Sinne, daß es nicht das Kohlenstoffäquivalent
der Probe gegenüber demjenigen der Schmelze ändert), kann als Stabilisator bei der Durchführung der
Erfindung verwendet werden. Allgemein sind durch einen hohen Grad an Karbidstabilisierungsvermögen
gekennzeichnete Stabilisatoren leicht löslich in und dispergierbar über die gesamte geschmolzene Eisenprobe
und ergeben eine konsistente, wahrnehmbare thermische Haltepunkt-Temperatur, wenn die Eisenkarbidumwandlung
stattfindet.
Stabilisatoren mit den vorangehenden Merkmalen umfassen Wismut, Bor, Cer, Blei, Magnesium und
Tellur. Derartige Stabilisatoren brauchen nicht mit der geschmolzenen iibereutektischeii Gußeisenprobe
in Elementarform kombiniert werden, sondern können in zusammengesetzter Form oder Gemischen mit
anderen Stoffen, welche nicht das Kohlenstoffäquivalent der Gußeisenprobe gegenüber demjenigen der
Schmelze ändern, zugegeben werden. Beispielsweise kann Bor in Form von Eisenbor (FeB) zugegeben
werden. Cer kann in Form von Mischmetall (einem Gemisch von seltenen Erdelementen mit Atomzahlen
von 57 bis 71 in Metalll'orm) zugegeben werden.
Magnesium kann in Form von Kupfermagnesiun (Cu-Mg) zugegeben werden, wobei das Magnesium
etwa 15°/o des Gewichts ausmacht. Verschiedene
Kombinationen oder Gemische der vorstehend angegebenen Zusätze erwiesen sich auch als erfolgreich
für die Bewirkung anfänglicher thermischer Temperatur-Haltepunkte bei der Abkühlung von Proben aus
liberetitektischem Gußeisen. Beispielsweise ergaben
die folgenden Gemische alle brauchbare anfängliche thermische Temperatur-Haltepunkte: ein Gemisch
aus Tellur, Bor und Mischmetall; ein Gemisch aus Bor und Mischmetall; ein Gemisch aus Blei und
Mischmetal! ;ind ein Gemisch aus Wismut und Bor.
Graphitbildend; Stoffe, d.h. solche, welche eine Graphitbildun.G während der Abkühlung der übereutektischen
Gußeisenprobe fördern, sollten bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
vermieden werden. Beispielsweise ist ein Material wie Ferrosilizium (FeSi) ungeeignet, da es nicht nur
dis Graphitbildung oder -abscheidung fördert, sondem
auch das Kohlenstcffäquivalent in der Gußeisenprobe
gegenüber demjenigen der Schmelze ändert.
Die Menge an bei der Durchführung der Erfindung verwendetem Stabilisator kann sich innerhalb weiter
ίο Grenzen in Abhängigkeit von dem besonderen verwendeten
Stabilisator, dem Kohlenstoffgehalt der Probe und der Menge und Art anderer Bestandteile
der geschmolzenen Probe ändern. Zufriedenstellende Kurven können durch Abkühlung von Proben aus
Gußeisen mit nicht mehr als 0,05 Gewichtsprozent (auf der Basis des Gewichts der Probe) Stabilisator
erhalten werden. Vorzugsweise ist die Menge des mit Vorteil verwendeten Stabilisators die minimal
erforderliche Menge, um die gewünschte Verzögerung der primären Graphitbildung und den damit
verbundenen Haltepunkt der Abkühlkurve bei der Graphitbildungstemperatui zu erreichen. Obgleich
Stabilisatormengen so hoch wie 0,4 % erfolgreich verwendet wurden, werden geringer? Mengen allgemein
vorgezogen.
Die erfindungsgemäße Zugabe der Stabilisatoren zu geschmolzenen Gußeisenproben kann in irgendeiner
Weise erreicht werden, solange die Temperatur der geschmolzenen Probe zum Zeitpunkt der Zugabe
3" des Stabilisators genügend hoch ist, um die Erzeugung
der gewünschten Abkühlkurve zu erreichen. Beispielsweise kann der Stabilisator in Klümpchenform
oder in zerkleinerter Form der geschmolzenen Probe unmittelbar nach deren Abstich zugegeben
werden. Alternativ kann der Stabilisator der Probeentnahmevorrichtung
vor der Einführung der geschmolzenen Probe zugegeben werden. Auch andere bekannte Verfahren zur Vereinigung des Stabilisators
mit der Probe bieten sich dem Fachmann an.
Nachfolgend ist die Erfindung an Hand der Zeichnungen ausführlicher erläutert. In der Zeichni'n.g ist
F i g. 1 eine Abkühlkurve einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Probe übereutektischen
Gußeisens,
F i g. 2 ein Mikrophoto der Makrostruktur einer geätzten, die Abkühlkurve nach F i g. 1 aufweisenden
Probe in 500facher Vergrößerung,
F i g. 3 eine Abkühlkurve einer Probe übereutektischen Gußeisens der gleichen Zusammensetzung
wie die Probe nach Fig. 1, jedoch in üblicher Weise, ohne einen Abstand abgestochen,
F i g. 4 ein Mikrophoto der Mikrostruktui einer geätzten,
die Abkühlkurve nach F i g. 3 aufweisenden Probe in 50Ofacher Vergrößerung,
Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung des prozentualen Kohlenstoffäquivalents zur anfänglichen
Haltepunkttemperatur von übereutektischem Gußeisen bei erfindungsgemäßer Verwendung von
Karbid stabilisierenden Zusätzen,
Fig. 6 ein Tiegel im Schnitt mit einer darin enthaltenen
Probe und
Fig. 7 ein leerer Tiegel im Schnitt zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
F i g. 1 zeigt die Abkühlkurve einer Probe übereutektischen Gußeisens, die gemäß der Erfindung
erhalten wird, indem die Probe, während sie sich in flüssigem Zustand befindet, mit einem Stabilisator
kombiniert wird, welcher die Eieenschnft besitzt, die
eine Zusammensetzung von 4,12 GewichisprozS grölen 8^ Mlkrostruktur lst 50«™I ver
mSo^i^SISS^^^LSi. 5 ttadit GZ^tC Cine h AbkÜhIk-e einer übereuteksetzung
ergab ein Kohlenstofläquivalenr^Tvon ρ ate wie ΓΪμ' , 'V ■"' f" gIeichen· 0^
4,69 ·/. CE = »/„ C + V3 (o/. SI + ·/. P)I. ^ Sm it H Γ I1, ν F' g>
1 gCg0SSCn ISt UnC
Die Probe wurde in efnem Phasenänderungsdetek- £?h die K^in ^Τ^'Γ8 "^ ^ t
tor von der in der voreenannten USA p=ti Ji h - · , e ln emen Tie8el einer kohlenstoff·
3 267 732 angegebenen^gego^" Ein derä " StÄSiST D.etektorvor'-ht""S ohne Zugabe eine.
ger Detektor umfaßt einen kleine? Tiegel 10 (Fig 6 SÄ af ^TV""^ Diesc P™be wurde
7) mit einem Volumen von etwa 164cm» oder vent fedoih zlt H" aÄ naCh Fig· ' !lh^gossen,
ger. Ein Thermoelement aus Chromel/ALumel-Dräh- braudhhS, ,h Abk"hlkuJvf nach F i g. 3 keinen
ten erstreckt sich durch eine Tiegelwandung so daß ,, eSiscll t l.hcrmis<:hen J"fHcpunkt oberhalb des
seine heiße Verbindung völlig von den in din Tieeel Sicht Ϊ hf T t?" HaItePunkts· Sümit war es
eingegossenen Proben 11 umfeben ist und sich US SZI ' Ja<LKoh'enst«ffäquivalent aus der Abhalb
jeglichen, beim Abkühlen in der Probe gebi - ! d"°ch ,Fl * 3 n zu crmitteIn>
<>hSleich die
deten Schrumpfungshohlraums befindet. Das Thermo- Se KnM f «· " ^IScn bestand untl somit daS
element ist zur Verbindung mit einem geeigneten ao mc„s^
Aufzeichnungsgerät abgebildet, welches die Abkühi Skl \wLl% Probe aufwies· «eiche die Ab-
kurve der Probe beim Absinken der Temperatur der- F ΓLT t ' er8ab·
selben aufzeichnet. Die elektrische Verbindung 7Wi- arftl,* η°'? a.P. MlkroP"oto der Mikrostruktur der
sehen dem Thermoelement des Detektors und der £2 "ί «bereutektischen Eisens, das die Ab-
Temperaturmeßschaltung der Aufzeichnungsvorrich- 95 Mfc!£?n£i fsifn3 ?rgab· °iC d°rt darScsteIlte
tung w.rd vervollständigt, indem die Kontakte des M£m*truktu-r ist 500mal vergrößert.
Detektors in entsprechende Kontakte eines Gestells nhwön *?irmai.tlßcn Bestandteile in F ig. 4 sind Gra-
eingesteckt werden, das den Detektor zur Aufnahme γ'πΚ,Γ'ι gegenüber den kurzen und feinen
der Probe in Vertikalstellung hält A"fnanme Graph.tflockcn gemäß Fi g. 2 lang und nv^siv sind.
Bei der Aufnahme der Abkühlkurve nach Fi e I ,„ Λη\ΐ°Ψ Γ w"*ung des Mischmetall-Zusatzes auf
wurde Cer in Form eines l-g-Mischmetall-KIÜmp- undbdel'Äv8 πί"" VcrIanSsamunS d'r BiIdunS
chens in den Tiegel vor dem Eingießen der geschmol- AhI hl dcs;Va^hstums v°n Graphit wiihrend der
zenen Probe eingegeben. Die Probe hatte ein Gewicht ™»„ 8 robe auf dic Erstarnmgstempe-
von etwa 500 g. Wie vorangehend erwähnt, kann die Der anPinor ι, Λ ·
Menge des Stabilisators sich über einen weiten Be « HiMi antan8llLhe thermische Haltepunkt mi der Abreich
ändern. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, kann der «Γ Ϊγ"?°· "'ner/.robc übereutektischcn Gußeisens,
Stabilisator 12 auf einer Innenfläche der Form 10 «rhi H "? g' ' an8ede"tet ist. kaiin mit verangebracht
sein. Beispielsweise wurden zufrieden 1, h ? stabilisierenden Zusätzen erzi , werden,
stellende Kurven durch Zugabe von so wenig wie Gr-,,„!,-ti,-? ,blgenschaft aufweisen, daß sie .'■■' primäre
V> g und so viel wie 2 g Mischmetall zu einer "500e i0 \ r f a^hlt^Iciung während der Abkühlung ,kr Probe
geschmolzenen Probe übereutektischen Gußeisens mit Γ1 trs arrungstemperatur verlangsame Hs wur-4,2
·■-. C und 1.5 ·/. Si erzielt. ~ mU J" verschiedene Stabilisatoren verwende; „m ther-Wenn
die geschmolzene Probe übereutektischen eutektischen e r pu"kt-TemP.eraturen in Prc.i.ni iiber-Gußeisens
in den Tiegel eingegossen wurde, bewegte Icnstoffw" Guße.lscns mtt einem prozen(..:.;cn Kohsich
w,e aus Fig. 1 ersichtlich, der Schreiber des 45 S'^^crcichvomeÄd.,,«
Aufzeiclinungsgeräts aufwärts von einem Punkt A TtL " , "f zu etwa 4,95 0Zo zu r-c.iaen.
zu einem Punkt B, bis die tatsächliche Temperatur schiedenon P f" KohIenst^äquivalente cü^.cr Verim
Mittelpunkt der Probe erreicht war An diesem mS η t" ^0™ durch chemische Analyse
Punkt begann die Aufzeichnungsvorrichtung mit der St Auftragung der thermischen flalte-Aufzeichnung
der Abkühlkurve. Die Flüssigkeit 5o S^T™?1™ geSe™ber dem prozentualen
oder anfängliche thermische Haltepunkt-Temperato 2 V iΐf^Tf knt der Proben ™& dic Kurve
ersehenen als vertikales Kurvenstück C, wobei diSe Die 15 ?aItel1·
Temperatur 1204° C betrug. Die anfängliche therS- stoffäa, Sf"ί TabeHe ®bt die Werte des KohIe"-scne
Haltepunkt-Temperatur wird normalerweise m Ε,? V°D fereutekti^hem GuBcisen bei
etwa 20 bis 40 Sekunden, in Abhängigkeit von Über- n VerwTnT g Γ gehörigen Werte der Fi g. 5 unter
hiteung, erreicht, und diese Temperatur kann in das VerS+8 V*1 karbid-stabilisierenden Zusätzen im
Kohlenstoffäquivalent verwandelt werden, indem vor- ten nl ^ ?em Urch cne™sche Analyse bestimmherbesümmte
Werte des prozentualen Kohlenstoff- *" Pr°7;entualen Kohlenstoffäquivalent,
äquivalente als Funktion der Temperatur verwendet zentaa? ^ bemerken' daß vergleichsweise der prowerden Eine auf solchen vorbestimmten Werten 60 thS c'hen w.?gSgemäß aus der anfänglichen beruhende Kurve ist in F i g. 5 veranschaulicht Aus euSK ?aLtePunkt-Temperatur in dem überdieser Kurve ist ersichtlich, daß eine Probe übereutek- lent ^t in" ?U,ueiSen ermi«elte Kohlenstoffäquivatischen Gußeisens mit einer anfänglichen thermischen ereafflL °e^alb der brauchbaren Grenze liegt. Es Haltepunkt-Temperatur von 1204° C ein Kohlenstoff- stimmt !? Tat' daß dieses Verfahren der Beäquivalent von 4,7 «/»aufweist. Dies entspricht nahezu 65 zuveriä«! , Pr?zentualen KohlenstofTdquivalents dem aurch chemische Analyse der Probe erhaltenen chemi^K * τ chem'sche Analyse ist, da häufig Kohlenstoffäquivalent von 4,69 ·/.. eisend -ΑηίΐΙ^η der gleichen Probe von Guß-Fi g. 2 ist ein Mikrophoto der Mikrostruktur der fallen ^1" °Γ mm a:'lderen verschieden aus-
äquivalente als Funktion der Temperatur verwendet zentaa? ^ bemerken' daß vergleichsweise der prowerden Eine auf solchen vorbestimmten Werten 60 thS c'hen w.?gSgemäß aus der anfänglichen beruhende Kurve ist in F i g. 5 veranschaulicht Aus euSK ?aLtePunkt-Temperatur in dem überdieser Kurve ist ersichtlich, daß eine Probe übereutek- lent ^t in" ?U,ueiSen ermi«elte Kohlenstoffäquivatischen Gußeisens mit einer anfänglichen thermischen ereafflL °e^alb der brauchbaren Grenze liegt. Es Haltepunkt-Temperatur von 1204° C ein Kohlenstoff- stimmt !? Tat' daß dieses Verfahren der Beäquivalent von 4,7 «/»aufweist. Dies entspricht nahezu 65 zuveriä«! , Pr?zentualen KohlenstofTdquivalents dem aurch chemische Analyse der Probe erhaltenen chemi^K * τ chem'sche Analyse ist, da häufig Kohlenstoffäquivalent von 4,69 ·/.. eisend -ΑηίΐΙ^η der gleichen Probe von Guß-Fi g. 2 ist ein Mikrophoto der Mikrostruktur der fallen ^1" °Γ mm a:'lderen verschieden aus-
993
Stabilisatorzusatz
Tellur + Bor + Mischmetall
Bor H- Mischmetall ...
Blei + Mischmetall ...
Blei + Mischmetall ...
Mischmetall
Mischmetall
Bor + Mischmetall ...
Mischmetall
Bor + Mischmetall ...
Wismut
Mischmetal!
Mischmetall
Wismut + Bor
Thermische Haltepunkt-Temperatur
1269 1273 1249 1210 1210 1204 1214
1200 1162 1293 1282 1273
1283 1266
Vo KohlenstofT-äquivalent
aus
Wechselbeziehung
4,84 4,85 4,80 4,71 4,71
4,70 4,72 4,69 4,58 4,89 4,86 4,85 4.87 4,83
laut
chemischer Analyse
4,79 4,85 4,80 4,70 4,72 4,68 4,65 4,5! 4,51
4,77 4,80 4,68 4,68 4,68
Obgleich die verbrauchbare Phasenänderungs-Detektorvorrichtung der Type der USA.-Patentschrift
3 267 732 vorangehend bei Beschreibung der vorliegenden Erfindung besonders erwähnt wurde, versteht
es sich, daß andere geeignete Phasenänderungs-Detektorvorrichtungen verwendet werden können.
Derartige Detektorvorrichtungen umfassen normalerweise einen an der Oberseite offenen Tiegel, um die
geschmolzene Probe des Gußeisens aufzunehmen,
ίο und auch auf Temperatur ansprechende, sich in den
Tiegel unterhalb des Spiegels der Probe erstreckende Elemente, so daß eine Abfühlung der Temperaturänderung
der Probe beim Abkühlen erfolgen kann. Das Temperaturfühlelcment kann von irgendeinem
geeigneten Typ sein, weist jedoch vorzugsweise die Form eines Thermoelements auf, das aus geeigneten
Stoffen besteht, und zwar in Abhängigkeit von den auftretenden Temperaturen. Andere geeignete Kohlensiuff-Detektorvorrichtungen
sind angegeben in der USA.-Patentschrift 3 321 973, der britischen Patentschrift
944 302 und dem Artikel »Gray Cast Tron Control By Cooling Curve Techniques« in »Modem
Castings«, Februar 1962, S. 91 bis 98.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
409516/179
Claims (5)
1. Verfahren zur thermischen Bestimmung des
Kohlenstoff-Äquivalents von übereutßktischem Gußeisen entsprechend einer für untereutektisches
Gußeisen bekannten Bestimmungsweise durch Abkühlen einer Probe des geschmolzenen Materials
und Bestimmen des thermischen Flüssigkeits-Haltepunkts der Abkühlkurve, dadurch gekennzeichnet,
daß der geschmolzenen Probe ein Stabilisator zugesetzt wird, welcher die Eigenschaft
aufweist, die primäre Graphitbildung während der Abkühlung der Probe bis zu ihrer Erstarrungstemperatur
zu verzögern und die Bildung eines thermischen Haltepunkts (C) zu fördern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß für den Stabilisator zumindest
ein Element aus der Gruppe Wismut, Bor, Cer, Blei, Magnesium und Tellur verwendet wird.
3. Verfahren n?ch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Mischmetall, d. h. ein Gemisch von seltenen Erdelementen mit Atomzahlen von 57 bis 71 in Metallform, enthaltender Stabilisator
verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenstoffäquivalent der Probe gleich dem Kohlenstoffäquivalent der Schmelze gehalten wird.
5. Vorichtuug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bestehend
aus einem Tiegel, in dem sich ein Thermoelement befindet, dadurch gekennzeichnet, daß auf der
Innenfläche des Tiegels (10) der Stabilisator (12) aufgebracht ist (F i g. 7).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US65883867A | 1967-08-07 | 1967-08-07 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1798004A1 DE1798004A1 (de) | 1972-03-02 |
DE1798004B2 true DE1798004B2 (de) | 1974-04-18 |
DE1798004C3 DE1798004C3 (de) | 1974-11-21 |
Family
ID=24642916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1798004A Expired DE1798004C3 (de) | 1967-08-07 | 1968-08-06 | Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Bestimmung des Kohlenstoff Äquivalentes von ubereutektischem Guß eisen |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3546921A (de) |
JP (1) | JPS5036199B1 (de) |
BE (1) | BE719176A (de) |
CH (1) | CH530002A (de) |
DE (1) | DE1798004C3 (de) |
DK (1) | DK143916C (de) |
ES (1) | ES356928A1 (de) |
FI (1) | FI49320C (de) |
FR (1) | FR1579162A (de) |
GB (1) | GB1221129A (de) |
NL (1) | NL145047B (de) |
NO (1) | NO123432B (de) |
SE (1) | SE342508B (de) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3824837A (en) * | 1968-11-30 | 1974-07-23 | Nippon Kokan Kk | Method of rapidly determining the solidus line of molten steel |
SE350606B (de) * | 1970-04-27 | 1972-10-30 | S Baeckerud | |
US3774441A (en) * | 1971-05-06 | 1973-11-27 | Edelstahl Kombinet Hennigsdorf | Method and apparatus for the thermal analysis of metallic melts |
JPS5325274B2 (de) * | 1971-10-11 | 1978-07-26 | ||
LU68549A1 (de) * | 1973-10-02 | 1975-06-16 | ||
US3891834A (en) * | 1974-05-22 | 1975-06-24 | Ford Motor Co | Cooling curve computer |
BE835749A (nl) * | 1975-11-20 | 1976-03-16 | Electro Nite | Verbeterde inrichting voor het meten van stollingstemperaturen van gietijzer, staal en derdelijke |
US4008604A (en) * | 1976-04-07 | 1977-02-22 | Deere & Company | Determination of carbon analysis in irons |
DE2739159C3 (de) * | 1976-09-09 | 1980-03-13 | Electro-Nite, N.V., Houthalen (Belgien) | Verfahren zur Erstellung von Proben von sphärolithischem oder wurmlinienförmigem Gußeisen |
FR2380552A1 (fr) * | 1977-02-09 | 1978-09-08 | Electro Nite | Procede pour la determination de la teneur en carbone et de l'equivalent carbone de fontes nodulaires |
DE3006281C2 (de) * | 1980-02-20 | 1981-09-24 | Electro-Nite, N.V., Houthalen | Verfahren zur Entnahme von Proben aus Roheisen-Schmelzen |
US4274284A (en) * | 1980-04-14 | 1981-06-23 | Leeds & Northrup Company | Expandable phase change detector device |
US4515485A (en) * | 1983-01-21 | 1985-05-07 | Electro-Nite Co. | Molten metal sample cup |
GB8802619D0 (en) * | 1988-02-05 | 1988-03-02 | British Cast Iron Res Ass | Method of determining magnesium content of magnesium-treated cast iron |
US5057149A (en) * | 1990-01-05 | 1991-10-15 | Electronite International, N.V. | Method and apparatus for introducing uniform quantities of a material into a metallurgical sample |
WO1991018285A1 (fr) * | 1990-05-16 | 1991-11-28 | Metec Corporation | Procede d'evaluation de l'equivalent-carbone, de la teneur en carbone et de la teneur en silicium de fonte de fer et d'evaluation de ses proprietes physiques et mecaniques, ainsi que godet de mesure de la courbe de refroidissement utilise pour mettre en ×uvre ce procede |
SE469712B (sv) * | 1990-10-15 | 1993-08-30 | Sintercast Ltd | Foerfarande foer framstaellning av gjutjaern med kompakt grafit |
US5503475A (en) * | 1992-10-23 | 1996-04-02 | Metec Corporation | Method for determining the carbon equivalent, carbon content and silicon content of molten cast iron |
US5447080A (en) * | 1993-05-26 | 1995-09-05 | Midwest Instrument Co., Inc. | Additive for molten metal sampler |
US5948350A (en) * | 1998-02-11 | 1999-09-07 | Midwest Instrument Co., Inc. | Device for dispensing additive in molten metal sample mold |
US6155122A (en) * | 1998-04-07 | 2000-12-05 | Midwest Instruments Co., Inc. | Additive for molten metal sampler |
JPH11304736A (ja) * | 1998-04-23 | 1999-11-05 | Nippon Saburansu Probe Engineering:Kk | 球状黒鉛鋳鉄の熱分析の改良法 |
US20100000303A1 (en) * | 2006-09-29 | 2010-01-07 | Anant Kashinath Kakatkar | Apparatus and method for determining the percentage of carbon equivalent, carbon and silicon in liquid ferrous metal |
DE102011055950B4 (de) | 2011-12-01 | 2020-03-26 | Fritz Winter Eisengiesserei Gmbh & Co. Kg | Probentiegel und Verfahren zur Thermoanalyse einer Gießschmelzenprobe |
US10371686B2 (en) | 2012-11-15 | 2019-08-06 | Heraeus EIectro-Nite International N.V. | Detection device for molten metal |
ES2856487T3 (es) * | 2016-12-23 | 2021-09-27 | Fund Azterlan | Método para determinar el contenido de carbono equivalente de una aleación de hierro fundido que tiene una composición hipereutéctica y equipo para realizarlo |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3375106A (en) * | 1965-02-02 | 1968-03-26 | American Standard Inc | Determination of carbon equivalence of hypereutectic cast iron |
US3415307A (en) * | 1966-03-03 | 1968-12-10 | United States Pipe Foundry | Process for casting ductile iron |
-
1967
- 1967-08-07 US US658838A patent/US3546921A/en not_active Expired - Lifetime
-
1968
- 1968-08-05 ES ES356928A patent/ES356928A1/es not_active Expired
- 1968-08-05 GB GB37321/68A patent/GB1221129A/en not_active Expired
- 1968-08-06 NO NO3081/68A patent/NO123432B/no unknown
- 1968-08-06 FR FR1579162D patent/FR1579162A/fr not_active Expired
- 1968-08-06 DE DE1798004A patent/DE1798004C3/de not_active Expired
- 1968-08-06 JP JP43055312A patent/JPS5036199B1/ja active Pending
- 1968-08-06 FI FI682213A patent/FI49320C/fi active
- 1968-08-06 SE SE10578/68A patent/SE342508B/xx unknown
- 1968-08-07 CH CH1180468A patent/CH530002A/de not_active IP Right Cessation
- 1968-08-07 NL NL686811188A patent/NL145047B/xx not_active IP Right Cessation
- 1968-08-07 DK DK380368A patent/DK143916C/da not_active IP Right Cessation
- 1968-08-07 BE BE719176D patent/BE719176A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1798004C3 (de) | 1974-11-21 |
FI49320B (de) | 1975-01-31 |
DE1798004A1 (de) | 1972-03-02 |
SE342508B (de) | 1972-02-07 |
JPS5036199B1 (de) | 1975-11-21 |
FI49320C (fi) | 1975-05-12 |
GB1221129A (en) | 1971-02-03 |
NL6811188A (de) | 1969-02-11 |
ES356928A1 (es) | 1970-02-16 |
CH530002A (de) | 1972-10-31 |
DK143916B (da) | 1981-10-26 |
NL145047B (nl) | 1975-02-17 |
US3546921A (en) | 1970-12-15 |
DK143916C (da) | 1982-04-13 |
FR1579162A (de) | 1969-08-22 |
NO123432B (de) | 1971-11-15 |
BE719176A (de) | 1969-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1798004B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Bestimmung des KohlenstoffÄquivalentes von übereutektischem Gußeisen | |
DE2739159C3 (de) | Verfahren zur Erstellung von Proben von sphärolithischem oder wurmlinienförmigem Gußeisen | |
DE4437066C2 (de) | Verfahren zur Untersuchung des Gehalts an strukturmodifizierenden Additiven in geschmolzenem Gußeisen und der Weißerstarrung von Lamellengraphit-Gußeisen | |
DE69109857T2 (de) | Verfahren zum steuern und beeinflussen der primärkeimbildung von eisenschmelzen. | |
Nikolaeva et al. | The contribution of grain boundary effects to low-alloy steel irradiation embrittlement | |
DE69126034T2 (de) | Verfahren zur herstellung von gusseisen mit vermikular graphit | |
DE2534108A1 (de) | Vorrichtung zur kontinuierlichen messung des sauerstoffgehalts von geschmolzenem kupfer oder seinen legierungen | |
DE69016987T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung um gleichmässige Mengen eines Stoffes in eine metallurgische Probe zu bringen. | |
Rivière et al. | Annealing kinetic of quenched‐in vacancies in a Fe–40 at% Al ordered alloy | |
DE2730813C3 (de) | Vorrichtung zur thermischen Analyse von Metallschmelzen | |
DE68909434T2 (de) | Verfahren zur Feststellung des Magnesiumgehaltes eines mit Magnesium behandelten Gusseisens. | |
DE69028214T2 (de) | Verfahren zur beurteilung des kohlenstoffequivalents, des kohlenstoffgehaltes und des siliziumgehaltes in gusseisen und abschätzung der physikalischen und mechanischen eigenschaften sowie abkühlkurvenmesstopf für dieses verfahren | |
Arajs et al. | Lattice Parameters and Paramagnetic Susceptibility of Nickel‐Rich Nickel‐Niobium Solid Solutions | |
CH545850A (en) | Nodular cast iron containing nodular - graphite | |
DE2033574A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Schnellbestimmen des Sauerstoff und Kohlenstoffgehalts von Metall , lnsbe sondere Stahlschmelzen | |
DE2620831A1 (de) | Verfahren zur herstellung von sauerstofffreien kupfergussteilen und kupferformteilen | |
DE2225766A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen metallurgischer Eigenschaften von Gußeisen mit Kugelgraphit | |
DE2550620A1 (de) | Verfahren zum einverleiben eines hochreaktiven materials in geschmolzenen stahl | |
Djurdjevic et al. | Effect of Sn on the characteristic solidification temperatures of AlSi6Cu4 alloy | |
DE1533474C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Magnesiumenthaltendem Ferrosilizium | |
CH626450A5 (en) | Method and crucible for determining the solidification characteristics of melts, and application of the method | |
AT213963B (de) | Verfahren zur Herstellung von Elektrodenmaterial für halbleitende Vorrichtungen | |
DE2161661A1 (de) | Verfahren zur Reinigung von Nichteisenmetallen | |
DE709009C (de) | Verfahren zur Verbesserung von technischem Reinblei, insbesondere von sogenanntem Parkesblei | |
Holender et al. | Non‐isothermal studies of the eutectoidal decomposition of the alloy Al–59 at% Zn |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |